Weihnachtsbeleuchtung mit Atmega328 - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Weihnachten steht vor der Tür und es ist Zeit, etwas dagegen zu tun. In meinem Fall – endlich das instructable über meine Weihnachtsbaumlichter beenden.

Die Idee hier ist einfach: eine Handvoll verschiedenfarbiger LEDs schnappen, parallel an den LED-Treiber anschließen (damit jede einzeln ansteuerbar), Spaß haben. Dies mag angesichts der erforderlichen Verkabelung seltsam klingen, aber die Praxis hat gezeigt, dass dies viel besser funktioniert als Ihre Lampen aus dem Laden mit ihren langweiligen, fest verdrahteten Modi und keiner Anpassung. Die Verkabelung ist unsichtbar, die LEDs sind in den Tannennadeln versteckt, alles wird mit einer IR-Fernbedienung gesteuert, Kinder und Erwachsene freuen sich.

Sieht einfach aus, aber ich habe einige Jahre gebraucht, um das fertigzustellen und es an einem echten Baum zum Laufen zu bringen. An einigen unerwarteten Stellen traten Probleme auf – zum Beispiel bei der Verkabelung. Dieses anweisbare soll denen von Ihnen helfen, die das Gleiche machen wollen, ohne monatelang Trial-and-Error-Kauf von verschiedenen Sachen im Netz zu durchlaufen.

Das Projekt richtet sich an mäßig erfahrene Personen, da Sie es an Ihre Hardware anpassen müssen. Ich habe dafür vor langer Zeit ein spezielles Board gemacht, das musst du selbst erfinden. Oder Sie können einen von mir bekommen, aber dennoch sind einige Lötkenntnisse erforderlich.

Was du brauchen wirst:

- Die Controllerplatine (Arduino oder andere)

- Die LED-Treiberschaltung. LED-Treiber empfohlen, aber mit Schieberegistern und der ShiftPWM-Bibliothek möglich

- Mindestens 48 LEDs in verschiedenen Farben

- 30AWG Drahtwickeldraht, mindestens 100 Meter davon

- Löt- und Programmierkenntnisse

- Etwas Zeit und Geduld

Ich werde meine Skizze zur Verfügung stellen, aber Sie müssen sie an Ihr Gerät anpassen. Entschuldigung: Die Qualität der Bilder und Videos sowie des Artikels selbst tut mir leid. Sie sind nicht so poliert, wie ich es gerne hätte. Aber aus Familie, Beruf und Hobby muss ich mich für die beiden erstgenannten entscheiden. Und ich musste dieses Instructable jetzt veröffentlichen, während es Zeit vor den Feierlichkeiten gibt.

Schritt 1: Verkabelung

Kabel waren für mich das Hauptproblem. Mit Ihren grundlegenden chinesischen Lichtern erhalten Sie eine dunkelgrüne Verkabelung. Ich hatte gehofft, im Internet die gleiche Art von Kabeln zu finden – ohne Erfolg. Tatsächlich habe ich ein Jahr damit verbracht, es auszuprobieren, ein Dutzend verschiedener Sorten zu bestellen und schließlich begriffen, dass sie nicht wirklich wichtig sind.

Die Sache ist, dass Ihre grundlegende hergestellte Girlande in Reihe geschaltet ist. Daraus ergeben sich zwei Probleme:

a) Drähte sind ziemlich dick, da sie den Strom für alle LEDs in Reihe tragen müssen, und

b) Diese Drähte gehen von einem Zweig des Weihnachtsbaums zum anderen in Sichtweite, senkrecht zu den Zweigen.

Diese beiden Probleme erfordern, dass sich die Drähte mit dem Baumlaub (Tannennadeln) vermischen. Und sind dabei nicht gerade erfolgreich.

Mit dem, was ich im Hinterkopf hatte (das heißt, jede einzelne LED hat eine eigene Verdrahtung, die parallel geschaltet ist) ändern sich die Dinge:

a) Sie können sehr dünne Drähte verwenden, und

b) Sie folgen dem Ast, auf dem die LEDs stecken, zurück zum Stamm des Baumes, weg vom Blickwinkel der Zuschauer, wodurch sie effektiv unsichtbar sind.

Bingo! Sie brauchen nicht die dunkelgrüne Farbe, Sie können Braun haben, um sich mit den Zweigen zu vermischen, oder sogar Cyan-ish, wie ich es hatte, und es wird immer noch unsichtbar sein.

Das habe ich tatsächlich herausgefunden, als die Girlande an Ort und Stelle war. Es klappt.

Daher benötigen Sie einen dünnen 30AWG-Drahtwickeldraht (wie diesen), entweder grün (das ist eine etwas bläuliche Farbe) oder braun.

Schritt 2: LEDs

Im Internet sind Sets mit „10 Farb-LEDs“erhältlich. Die Farben sind: Rot, Orange, Gelb, Moorgrün, Grün, Blau, Pink, Lila, Kaltweiß und Warmweiß. Die letzten beiden sind interessant, da man mit ihnen einige Silber/Gold-Effekte machen kann, aber das ist eine andere Geschichte. Die restlichen acht sind in Ordnung, und die Anzahl ist sehr praktisch, da die LED-Treiber 16 Ausgänge haben. Ich empfehle 3mm LEDs: Sie sind ziemlich hell und klein genug, um sich in den Nadeln zu verstecken.

Diejenigen, die meinem Geschwafel folgen, wissen, dass ich ein bisschen besessen vom Spektrum bin und man sieht, dass die Farbpalette nicht genau spektrumkonsistent ist. Am bemerkenswertesten ist die Lücke zwischen grünen und blauen Farben.

Nun, erstens ist das menschliche Auge nicht so gut darin, diese Farben zu erkennen; Wir sind viel besser mit allem, was mindestens einen roten Fleck enthält. Zweitens stehen fast keine LEDs zur Verfügung, um die Lücke zu füllen. Zugegeben, es gibt einen Anbieter von Cyan-LEDs bei Aliexpress, aber diese sind ziemlich teuer (und ich habe sie zu spät gefunden). Es gibt auch eine Reihe von Betrügern, die grundlegende grüne LEDs als "smaragdgrüne" verkaufen; fallen Sie nicht darauf ein. Ich fand, dass das 10-Farben-Set ziemlich gut ist; die LEDs erzeugen sichtbar unterschiedliche Farben.

Wenn Sie es schaffen, diese Cyan-LEDs zu einem geeigneten Preis zu finden, würde ich vorschlagen, dass Sie die violetten durch sie ersetzen (Zyan zwischen Grün und Blau platzieren). Die Violetttöne ähneln eher UV-Farben, sie sind nicht sehr hell, können aber im Dunkeln einige interessante Dinge tun, wenn etwas Weißes in ihrer Nähe ist. So können Sie an Ihrer Girlande einen separaten Zweig machen, um Magie und Mysterium bereitzustellen.

Schritt 3: Montage

Das Löten der LEDs an die Drähte braucht Zeit; einen Tag frei, um dies zu tun, selbst für eine kleine Girlande mit 48 LEDs. Sie benötigen (abgesehen von den LEDs und den Drähten):

- 1,5 mm Schrumpfschlauch;

- 2,5 mm Schrumpfschlauch;

- Viel Rosinenlösung;

und natürlich ein Lötkolben.

Reinigen Sie das Ende des Drahtes, wickeln Sie es um ein LED-Bein, tragen Sie einen Tropfen der Rosinenlösung auf, löten Sie. Wiederholen Sie dies für das zweite Bein. Den 1,5 mm Schlauch auf die erste Lötstelle schieben und schrumpfen, für die zweite wiederholen. Schieben Sie den 2,5-mm-Schlauch auf beide Beine und schrumpfen Sie. Die innere Schrumpfung wird benötigt, um Shorts zu vermeiden, die äußere für das gute Aussehen. Es ist kein Griff erforderlich, da die resultierende Vorrichtung leicht ist und Tannennadeln sie ziemlich gut halten. (Wenn Ihr Baum künstlich ist, benötigen Sie möglicherweise etwas, damit die LEDs haften bleiben)

Gehen Sie in Sechsergruppen vor, folgen Sie dem Spektrum, vergessen Sie nicht, zu überprüfen, ob die LED funktioniert, da sie beim Löten beschädigt werden kann, und denken Sie daran, den Anodendraht zu markieren.

Was die Länge der Drähte angeht, habe ich sie 50 cm gemacht, und sie ist selbst für den kleinen Baum, den ich hatte, etwas kurz. Ich musste die Drähte dehnen, anstatt sie um Äste zu wickeln. Zu meiner Entschuldigung wollte ich eine 96-LEDs-Girlande machen (übrigens immer noch), und dies war die obere Hälfte. Denken Sie in jedem Fall daran, dass der Draht dem Stiel und dann dem vom Controller ausgehenden Zweig folgen soll, und wählen Sie die Länge entsprechend aus.

Schritt 4: Controller-Verbindung

Ich habe mein UltiBlink SL-Board verwendet, das grundsätzlich für diese Aufgabe entwickelt wurde. Sofern Sie keine haben / bestellen, müssen Sie Ihre eigenen machen. Breadboard funktioniert hier nicht, Sie müssen also etwas auf einem Prototyping-Board erfinden und löten. LED-Treiber sind für diese Aufgabe besser geeignet als Schieberegister (mit der ShiftPWM-Bibliothek), da die Treiber nicht für jede LED Widerstände benötigen, also weniger Platz, weniger Löcher, weniger Löten.

Beachten Sie, dass ich die Erweiterungsversion meines UltiBlink-Boards verwendet habe, die ohne das Arduino-Zeug (nämlich den Mikrocontroller) auf der Rückseite. Ich habe die Mikrocontrollerplatine (den runden BlinkeyCore) an die Erweiterung angeschlossen. Die Wahrheit ist, dass es zunächst nicht beabsichtigt war; Diese spezielle 48-LED-Girlande sollte als oberer Teil einer 96-LED-Girlande dienen, wobei der untere einen MC an Bord hatte. Dennoch erwies es sich als gut, da ich a) das Board mit einfachen Gummibändern direkt am Baumstamm befestigen konnte und b) das Controller-Board leicht entfernen konnte, um die Skizze neu zu laden. Ich musste nicht buchstäblich mit einem Notizbuch unter einem Weihnachtsbaum sitzen wie ein geekiger Weihnachtsmann. Daher schlage ich vor, dass Sie etwas Ähnliches tun, dh Ihr Arduino / MC-Board von der Vorrichtung abnehmen lassen.

Ich habe die LEDs an 48 Ausgänge in 6 Chargen von jeweils 8 LEDs angeschlossen: rot, orange, gelb, moorgrün, grün, blau, lila, pink; 5 mal wiederholen. Das heißt, Ausgabe 0 = Rot, Ausgabe 1 = Orange, Ausgabe 2 = Gelb usw. Die folgende Skizze stützt sich aus Gründen der Gerechtigkeit auf diese Reihenfolge. Stellen Sie sicher, dass Sie sie in der gleichen Reihenfolge auf den Baum legen und spiralförmig nach oben oder unten gehen. Ich würde auch vorschlagen, gleichfarbige LEDs in mehr oder weniger vertikalen Linien (über oder untereinander) zu platzieren – all dies lässt die Effekte viel besser aussehen.

Schließlich sollten Sie den Stromverbrauch berücksichtigen. 48 LEDs benötigen etwa 1A bei 5V, wenn sie alle an sind. Sie können ein USB-Ladegerät verwenden, aber es sollte wirklich gut und getestet sein, kein billiger Mist von eBay, der genug Saft liefern sollte, aber nicht tut (wie das weiße auf meinen Fotos, habe ich später ersetzt). Bei 96 LEDs beabsichtige ich, zwei zu verwenden, eine für jeden Teil der Girlande, nur um sicherzustellen, dass alles wie vorgesehen funktioniert. Ein anderer möglicher Ansatz für dieses Problem liegt in der Software: Wenn Sie sicherstellen, dass nicht mehr als 25 LEDs gleichzeitig leuchten, können Sie dies von jedem USB-Ladegerät oder sogar dem USB-Anschluss Ihres Computers aus betreiben. Meine Skizze unten tut es nicht.

Schritt 5: IR-Steuerung

IR ist ziemlich gut und schick, um die Modi Ihrer Girlande zu steuern. Zum Glück gibt es eine ausgezeichnete IRLib-Bibliothek, die jeden Bedarf abdeckt. Auch der IR-Empfänger hat einen sehr einfachen Anschluss.

Es gibt viele Anweisungen zur Verwendung von IR-Fernbedienungen mit dem Arduino, daher werde ich hier nicht ins Detail gehen. Wenn Sie damit nicht vertraut sind, reservieren Sie einfach einen Abend, um dies zu erledigen, es ist kein Hexenwerk.

Einige Hinweise zur Vereinfachung sind jedoch erforderlich:

1 – Es gibt verschiedene IR-Kommunikationsprotokolle, wobei das von Philips das seltsamste und das von Sony das logischste und am einfachsten zu programmierende ist. Die meisten billigen Fernbedienungen verwenden zum Glück die von Sony.

2 – Wenn Sie irgendwo in der Garage alte Fernbedienungen haben, überprüfen Sie sie, wahrscheinlich funktionieren sie einwandfrei. Früher habe ich die Fernbedienung von meinem Fernseher verwendet, um eine meiner Weihnachtsgeräte zu steuern, aber das ist nicht die beste Idee, da das Signal von Wänden reflektiert wird, so dass es Kanäle oder etwas auf Ihrem Fernseher wechseln kann, während Sie Ihre Girlande steuern. Es ist besser, einen eigenen zu haben.

3 – Hier ist meine Skizze, die ich verwende, um die Tasten einer neuen Fernbedienung zuzuordnen, die mit dem Sony-Protokoll arbeitet. Es gibt Codes in den seriellen Monitor aus, sodass Sie sie einfach kopieren und einfügen können. Ich kopiere sie und füge sie in diese Datei ein, die in die Hauptskizze für die Girlande (unten) aufgenommen wird. Möglicherweise funktionieren die Codes für die generische Fernbedienung (im Include „CarMP3“genannt) auch mit Ihrer.

Schritt 6: Skizze

Ok, diese Skizze funktioniert mit der Platine meines Designs (48 LEDs). Es ist auch ziemlich chaotisch, da ich es in Eile geschrieben habe und keine Zeit hatte, es zu reinigen / zu kommentieren. Dennoch können Sie es nützlich finden; Fühlen Sie sich frei, die benötigten Stücke daraus zu holen und alles zu tun, was Sie wollen. Der einfachste Weg wäre, einfach alle Instanzen der DMdriver-Bibliotheksfunktionen durch Ihre zu ersetzen. Es gibt insgesamt drei: test.setPoint (int x, int y) setzt die Ausgabe #x auf Y (Y ist eine 16-Bit-Zahl); test.clearAll() setzt alle Ausgänge auf Null und test.sendAll() aktualisiert die Info im LED-Treiber (sendet die Daten dorthin, ändert gleichzeitig die LED-Zustände). Auch ohne Fernbedienung funktioniert es. Wenn Sie fertig sind, überprüfen Sie den vorherigen Teil dieser Anleitung, ordnen Sie die Tasten auf Ihrer Fernbedienung zu und legen Sie die Codes in die Include-Datei ein.

Wenn Sie stolzer Besitzer eines UltiBlink sind, können Sie die Skizze sofort ausführen (Sie haben die DMdriver-Bibliothek, oder?); Melden Sie sich gerne bei mir, wenn etwas schief geht, Sie kennen die Adresse.

Viel Glück, viel Spaß, Fragen stellen – ich werde versuchen, sie zu beantworten, frohe Weihnachten und hoffentlich bald etwas Neues schreiben!